package NO1_Array;

import java.util.*;

/**
 * 2025-08-26
 * 力扣 - 380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素
 * <p>
 * 实现RandomizedSet 类：
 * RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象
 * bool insert(int val) 当元素 val 不存在时，向集合中插入该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 * bool remove(int val) 当元素 val 存在时，从集合中移除该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
 * int getRandom() 随机返回现有集合中的一项（测试用例保证调用此方法时集合中至少存在一个元素）。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
 * 你必须实现类的所有函数，并满足每个函数的 平均 时间复杂度为 O(1) 。
 */
public class RandomizedSetMain {

    public static void main(String[] args) {
        RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
        System.out.println(randomizedSet.insert(1));
        System.out.println(randomizedSet.remove(2));
        System.out.println(randomizedSet.insert(2));
        System.out.println(randomizedSet.getRandom());
        System.out.println(randomizedSet.remove(1));
        System.out.println(randomizedSet.insert(2));
        System.out.println(randomizedSet.getRandom());
    }

    static class RandomizedSet {
        private final Map<Integer, Integer> valToIndex; // 值到索引的映射
        private final List<Integer> values;            // 存储值的列表
        private final Random random;                   // 随机数生成器

        public RandomizedSet() {
            valToIndex = new HashMap<>();
            values = new ArrayList<>();
            random = new Random();
        }

        public boolean insert(int val) {
            if (valToIndex.containsKey(val)) {
                return false;
            }

            // 添加到列表末尾，并记录索引
            valToIndex.put(val, values.size());
            values.add(val);
            return true;
        }

        public boolean remove(int val) {
            if (!valToIndex.containsKey(val)) {
                return false;
            }

            int index = valToIndex.get(val);
            int lastElement = values.get(values.size() - 1);

            // 将要删除的元素与最后一个元素交换
            values.set(index, lastElement);
            valToIndex.put(lastElement, index);

            // 删除最后一个元素
            values.remove(values.size() - 1);
            valToIndex.remove(val);

            return true;
        }

        public int getRandom() {
            // 从0到size-1中随机选择一个索引
            int randomIndex = random.nextInt(values.size());
            return values.get(randomIndex);
        }
    }

}
